肝素钠废水水质解析
肝素钠作为一种抗凝血药物，在制造生产过程中产生大量的废水，根据肝素钠生产工艺分析，针对废水各污染节点的废水特点，对废水水质主要指标进行分析，并阐述此“三高”对该废水处理的影响和难度。
reactor technology标签：肝素钠；废水水质；含盐量
肝素钠是粘多糖硫酸酯类抗凝血药，具有抗凝血、降血脂、保护内皮细胞和抗炎等作用，对肾病患者的渗血、急性心梗塞等方面的临床价值极高。近些年来，肝素钠类药物在医药方面应用越来越广泛，需求量和产量也逐年增大，在制备肝素钠的同时也产生了大量的废水。统计显示，国内肠衣加工废水排放量约270万吨/年，制备肝素钠废水约220万吨/年[1]。因此对于污水的特点和污水处理研究很有必要。目前国内很少有针对肝素钠废水分析和处理的报道，关于肝素钠废水没有的排放标准，废水处理正处于研究阶段。开展肝素钠废水水质解析等工作很有意义。
1 肝素鈉废水的来源
肝素钠来自猪或牛的肠粘膜中提取的硫酸氨基葡聚糖的钠盐。其生产工艺为酶解法，生产工序主要包括粗制和精制两部分。粗制过程主要包括盐析和离子交换；精制是在加工得到的粗品的基础上进行过滤、洗涤、干燥得到肝素钠精品。从其生产过程中可以看出，污水主要来自两部分，洗肠废水和酶解废水。废水中干物质主要为氯化物，污水通常含有酸、碱、蛋白质、丙酮、酒精等有机物以及NaCl、NaSO4。
2 肝素钠废水的水质特点及对污水处理的影响分析
为了搞清肝素钠废水的水质特点，我们对该污水进行检测、分析，污水水样采自双汇分公司肝素钠生产车间，为综合污水加权平均样。
采用的检测方法如下：
NaCl：戴安离子谱仪；
化学需氧量（COD）：重铬酸钾法；
氨氮（NH3-N）：纳氏试剂分光光度法；
度：稀释倍数法；
肝素钠废水水质分析结果及对污水处理的影响分析如下：
2.1 含盐量
在肝素钠的生产过程中，使用大量的食盐（氯化钠），主要用于盐解、离子交换和肝素钠精制过程中，废水主要通过过滤和冲洗等工序产生，从而导致废水中含盐量较高。含盐量约为25000-35000mg/L。另外由于肝素钠是由猪或牛的肠粘膜中提取，在生产过程中会加入大量的NaCl保鲜，因此导致废水中NaCl含量非常高。深圳市某公司肝素钠废水NaCl含量就达到了18000-26000mg/L[2]；双汇某公司肝素钠废水NaCl含量就达到了23000-32000mg/L，废水中过高的盐分对微生物有明显的抑制作用，当废水中的NaCl浓度超过2500mg/L采用活性污泥法进行处理时，会对活性污泥有较强的抑制作用[3]；当废水中NaCl浓度超过8000mg/L时，就会造成污泥体积的膨胀，微生物相继死亡。目前，利用生物处理手段处理盐度高的废水得出的结论还不统一，通常在好氧生物处理的过程中，低盐度可能有利于微生物的生长代谢，而在高盐度的情况下，即使是驯化过的污泥，对于微生物的抑制作用也非常明显。在盐度对有机物的去除效果方面，Karigi在采用SBR处理高盐有机废水时，含盐量由0%提高到6
%时，COD去除率则从90%降低到32%[4]；在对氨氮的去除效果方面，由于盐度对硝化和反硝化过程存在一定程度的抑制作用，也进一步影响污水的脱氮效果，Rose等在处理高盐废水时，当NaCl浓度为50g/L时，氮的去除率为48%，而当NaCl浓度降低为零时，氮的去除率达到94%[5]。对于高盐废水的处理方法中，最常用的方法之一为生物处理法，一般启动时间只需3-7天，所需设备较小。Anan在高盐条件下驯化污泥后采用A2/O处理盐浓度为30000mg/L的废水，COD去除率为71%[6]；上海某肠衣厂采用两段A/O生物接触氧化法处理其高盐度废水，系统对COD去除率为96%。氨氮去除率为87.5%[7]。
2.2 化学需氧量（COD）浓度
COD是体现污水中还原性物质含量的指标。通常包括污水中各种有机物、亚硝酸盐、硫化物等，主要是有机物，因此化学需氧量是污水中有机污染物的衡量标准。由于污水中还原性物质的差异以及测定方法的不同，测定结果也有一定的差异。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。由于重铬酸钾的氧化能力强于高锰酸钾，污水处理中常常采用重铬酸钾法。由于肝素钠废水中含有大量的Cl-离子，因此在检测COD过程中，在加入消解试剂前要加入适量的硫酸汞粉末，汞离子与氯离子反应生成稳定的配合物，使Cl-不能与后面加入的硫酸银反应
生成白的沉淀干扰滴定时的终点观察。在肝素钠的生产过程中，COD主要在盐解和离子交换过程产生，肝素钠废水COD浓度分析结果约为15800-25500mg/L，属于典型的肝素中高浓度污水，该废水如同普通的制药废水一样，原料反应不完全造成大量的原料以及副产物随水排放，以及在生产过程中使用的大量的溶剂也是使污水中COD值偏高的原因。由于肝素钠废水有机物含量高，主要是提取过程中，可回收应用的物质较少，大量的业态和固态物质排入污水中造成的，对于该污水常规的物化处理方法例如气浮、混凝沉淀等前处理后再接厌氧和好氧处理工艺处理方面取得了良好的实验效果。
2.3 NH3-N浓度
氨氮是指水中以游离态氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。氨氮通常是由于在氧气不足时含氮有机物分解产生，或者是由于含氮化合被反硝化细菌还原产生。由于肝素钠是由猪肠衣废弃的粘膜液制成，肝素钠废水中的氨氮主要来源于在猪肠中存有一定量的猪粪便、未消化的饲料等的分解。肝素钠的生产需要大量的猪肠，因此肝素钠废水的氨氮含量很高，双汇某分公司肝素钠污水氨氮浓度分析结果为1320-2350mg/L之间。由于氨氮的毒性极强，因此在肝素钠废水处理中，氨氮是重要的监测指标。通常条件下如果采用厌氧法处理肝
素钠废水时通常无法去除NH3-N，常采用加碱曝气的方法去除，研究表明当pH在11左右，曝气时间在13h时，NH3-N的去除率为55%～65%[8]。剩余的氨氮可在后续好氧生化中除去。主要的工艺有SBR、A2O等。2.4 蛋白质含量及度
在猪肠粉碎的过程中会产生很多蛋白质的残留，使得肝素钠制药废水中的蛋白质含量很高，也使得废水中有机碳的含量也比较高。在废水的处理过程中，常采用混凝技术去除、回收肠衣加工废水中的蛋白质，吴勤民等研究了不同絮凝剂回收肠衣废水中蛋白质的试验研究，将聚合氯化铝（PAC）聚合硫酸铁（PAC）、壳聚糖（CTS）三者进行比较，从去除蛋白质和COD角度出发，聚合氯化铁为最佳絮凝剂，蛋白质和COD去除率分别为90.1%和81.2%[9]。施阳等在处理深圳市某生物技术有限公司肝素钠废水时，就采用聚合氯化铝作为絮凝剂的气浮技术去除废水中不溶性的蛋白质和COD，效果显著[10]。另外，一般情况下刚采集的废液一般呈灰白乳状，主要由于蛋白质含量高而产生的大量的环状有机物，导致肝素钠废水度大。废水通常带有强烈的刺激性气味、易腐臭，也需要对该部分废气进行除臭处理。
3 結束语
通过上述化验分析得出肝素钠废水含盐浓度（25000-35000mg/L）、有机物浓度（15800-25
500mg/L）、氨氮浓度（1320-2350mg/L），属于高含盐、高有机物和高氨氮的“三高”有机废水。分析了肝素钠废水的处理方法，和“三高”指标对该有机废水处理的影响。推荐了处理该污水的处理方法，对于进一步研究该污水适宜的处理工艺提供了基础资料。
参考文献
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[2]施阳，洪育才.含高浓度无机盐的肝素钠废水的处理[J].环境科学与技术，2004，27（2）.
[3]杨键.废水中高浓度钠盐对活性污泥法系统的影响[J].污染防治技术，1998，11（4）：199-203.
[4]F Kargi，A Uygur.Salt inhibition on biological nutrient removal from saline wastewater in a sequencing batch reactor[J].Enzyme and Microbial Technology，2004（34）：313-318.
[5]Rosa MF， Furtado AAL，Albuquerque R T，et al. Biofilm development and ammonia removal in the nitrification of a saline wastewater[J].Bioresour.Technol，1998，65（1）：135-138.
[6]Panswad.T，Anan.C.Impact of high chloride wastewater on an anaerobic/anoxic/aerobic process with and without inoculation of chloride acclimated seeds[J].Water Res.1999，33（5）：1165-1172.
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[8]赵丹，董延茂.肠衣加工废水处理技术研究进展[J].工业水处理，2012，32（7）.
[9]吴勤民，赵希荣.不同絮凝剂在肠衣废水蛋白质回收中的应用研究[J].广西轻工业，2007（11）：8-10.
[10]施阳，洪育才.含高浓度无机盐的肝素钠废水的处理[J].环境科学与技术，2004，27（2）：78-79.
作者简介：马彦峰（1964-），大学本科，汉族，沈阳市化工学校，高级讲师，从事化工分析教学工作。

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